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基于高级统计能量分析的周期加筋板振动特性研究

尹剑飞 温激鸿 肖勇 温熙森

基于高级统计能量分析的周期加筋板振动特性研究

尹剑飞, 温激鸿, 肖勇, 温熙森
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  • 统计能量分析(statistical energy analysis, SEA)是复杂耦合系统中、高频动力学特性计算的有力工具. 本文以波传播理论和SEA的基本原理为基础, 研究周期加筋板中弯曲波传播特性. 分析了周期结构的频率带隙特性和加强筋对板上弯曲波的滤波特性对SEA计算结果的影响规律, 发现经典SEA由于忽视了加筋板中物理上不相邻子系统间存在的能量隧穿效应, 而导致响应预测结果产生最高近 40 dB的误差. 为了解决这一问题, 本文应用高级统计能量分析(advanced statistical energy analysis, ASEA)方法, 考虑能量在不相邻子系统间的传递、转移和转化的物理过程, 从而大幅提高子系统响应的预测精度, 将误差在大部分频段降低至小于5 dB. 设计了模拟简支边界条件的加筋板振动测试实验装置, 实验测试结果与有限元结果符合较好, 对理论模型进行了验证.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51405502,51305448)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-04
  • 修回日期:  2015-01-14
  • 刊出日期:  2015-07-05

基于高级统计能量分析的周期加筋板振动特性研究

  • 1. 装备综合保障技术重点实验室, 机电工程与自动化学院, 国防科学技术大学, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51405502,51305448)资助的课题.

摘要: 统计能量分析(statistical energy analysis, SEA)是复杂耦合系统中、高频动力学特性计算的有力工具. 本文以波传播理论和SEA的基本原理为基础, 研究周期加筋板中弯曲波传播特性. 分析了周期结构的频率带隙特性和加强筋对板上弯曲波的滤波特性对SEA计算结果的影响规律, 发现经典SEA由于忽视了加筋板中物理上不相邻子系统间存在的能量隧穿效应, 而导致响应预测结果产生最高近 40 dB的误差. 为了解决这一问题, 本文应用高级统计能量分析(advanced statistical energy analysis, ASEA)方法, 考虑能量在不相邻子系统间的传递、转移和转化的物理过程, 从而大幅提高子系统响应的预测精度, 将误差在大部分频段降低至小于5 dB. 设计了模拟简支边界条件的加筋板振动测试实验装置, 实验测试结果与有限元结果符合较好, 对理论模型进行了验证.

English Abstract

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